[发明专利]一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统

说明书

本发明公开了一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统，包括空气处理单元，天空辐射制冷单元，热泵单元和储冷单元；空气处理单元，天空辐射制冷单元，热泵单元，储冷单元通过管路和切换阀连接；当夜间环境温度低时，利用天空辐射制冷单元制取冷量，并通过储冷单元将冷量储存起来；当日间进行空气处理时，利用储冷单元储存的冷量进行空气处理单元的空气降温处理；当储存冷量不足以进行空气处理时，利用热泵单元进行空气处理单元的空气降温处理。本发明实现了天空辐射制冷的夜间储冷与日间空气处理，同时可以利用天空辐射制冷辅助热泵制冷。与传统空气处理系统相比，可以利用夜间天空辐射制冷的冷量，实现空气处理的稳定运行与节能，适用于新风处理。

技术领域

本发明涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统。

背景技术

随着社会发展与技术进步，化石燃料的大量开采与过度使用导致了严重的环境污染问题，也加剧了能源短缺的现状。由于气候变暖导致的自然灾害事件层出不穷，全球气候变化问题已经亟待解决。清洁能源和能源的清洁利用方法是解决能源与环境问题的重要途经。在空气处理过程中，新风处理一方面借助全热交换器进行换热，另一方面利用制冷系统提供的冷量对新风进行处理，能耗较大。需要提供一种效率更高的空气处理方法。

天空辐射制冷通过大气辐射窗口(8-13微米)向太空发射红外辐射，从而对物体产生降温效果。这种方式无需消耗电能，可以在建筑物、载具、冷却设备等方面进行应用。过去几十年中，人们大量探索天空辐射制冷方法，但主要集中于夜间应用，而建筑、车辆等的热负荷一般白天较大，因此会产生能量的供应与消耗不匹配的问题。同时，由于天空辐射制冷的单位制冷量较小，难以应付连续工作模式。

鉴于此，有必要提供一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统，一方面可以克服天空辐射制冷与热负荷不匹配的问题，另一方面通过与热泵结合，实现空气处理系统的稳定运行，同时提高系统的综合能源利用效率。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统，在夜间利用天空辐射制冷单元制冷，通过储冷单元将冷量储存；日间进行空气处理时利用储冷单元储存的冷量进行空气降温；当储冷单元不能满足空气处理需求时，开启热泵单元进行制冷并对空气降温；保障空气处理既能够最大限度的利用辐射制冷的冷量，又始终保持空气处理系统的稳定高效运行。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种热泵与辐射联合制冷的空气处理系统，包括空气处理单元，天空辐射制冷单元，热泵单元和储冷单元；空气处理单元，天空辐射制冷单元，热泵单元，储冷单元通过管路和切换阀连接；当夜间环境温度低时，利用天空辐射制冷单元制取冷量，并通过储冷单元将冷量储存起来；当日间进行空气处理时，利用储冷单元储存的冷量进行空气处理单元的空气降温处理；当储存冷量不足以进行空气处理时，利用热泵单元进行空气处理单元的空气降温处理。

进一步地，空气处理单元通过切换阀及管路分别与天空辐射制冷单元、储冷单元、热泵单元连接；天空辐射制冷单元通过切换阀及管路与热泵单元连接；热泵单元通过切换阀及管路与储冷单元连接。

进一步地，还包括控制单元，控制单元与空气处理单元、天空辐射制冷单元、热泵单元，储冷单元连接，控制单元与切换阀连接。

进一步地，空气处理单元，包括送风道，回风道，全热回收单元，空气换热器、第七切换阀、第八切换阀；送回风道间均设置全热回收单元，在送风道中的全热回收单元的下游方向设置空气换热器；天空辐射制冷单元，包括第一循环泵，第一切换阀，天空辐射制冷板，第二切换阀；第一循环泵，第一切换阀，第二切换阀依次连接组成旁通回路；第一切换阀，天空辐射制冷板和第二切换阀通过连接管路依次连接组成辐射制冷回路；热泵单元，包括热泵机组；储冷单元，包括第三切换阀，第二循环泵，第四切换阀，储冷罐，第五切换阀，第六切换阀，且依次连接；储冷罐包含两个腔体。